Homogenous sdiophilic MoS2/nitrogen-doped carbon nanofibers to stabilize sodium deposition for sodium metal batteries

材料科学 氮气 金属 化学工程 兴奋剂 沉积(地质) 碳纳米纤维 纳米纤维 碳纤维 无机化学 纳米技术 碳纳米管 复合材料 冶金 化学 光电子学 沉积物 生物 有机化学 古生物学 工程类 复合数
作者
Zhigang Zhang,Lin Li,Zhicheng Zhu,Yangtao Fan,Xiaoping Lin,Yuefeng Gu,Shan He,Qiuhong Li
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:53: 363-370 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.09.015
摘要

Sodium metal is one of the most promising anode materials for next generation batteries due to its low cost and high capacity. However, uneven Na nucleation, subsequent dendrite growth and huge volume change impedes its further applications. Herein, a 3D framework consisted of N-doped carbon nanofibers (NCF) and MoS2 is designed to serves as the substrate for Na deposition. The 2H-MoS2 and N-functional groups with strong sodiophilicity contribute to the adsorption of Na+ and the reduction of Na nucleation energy. Due to the low nucleation barrier enabled by 2H-MoS2 and pyridinic N-functional groups, high-loading Na can deposit uniformly on the surface of the MoS2/NCF skeleton. After cycles, the Na diffusion will be controlled by Na migration on the surface of 1T-MoS2 with a much lower energy barrier (-0.291 eV). The cooperation of super sodiophilicity and eventual adsorption makes Na stripping/plating over 3000 cycles at 8 mA cm−2 with coulombic efficiency of 99.6% (8000 cycles at 2 mA cm−2). The symmetric MoS2@NCF/Na cells exhibited excellent cycling stability and stable hysteresis voltage (30.0 mV after 3000 cycles at 6 mA cm−2 with 3 mA h cm−2) and excellent rate performance (low overpotential of 120 mV at 20 mA cm−2). Owning to these virtues, the full cells of MoS2@NCF/Na||[email protected] also display exceptional improvement in cycling and rate performance (75 mA h g−1 at 30 C). This work develops a promising strategy based on stable Na deposition for advanced high-performance sodium-metal batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
humorlife完成签到,获得积分10
刚刚
现代的冰海完成签到,获得积分10
刚刚
清爽的莆完成签到 ,获得积分10
刚刚
zyyicu完成签到,获得积分10
1秒前
墨林云海完成签到,获得积分10
2秒前
邢一完成签到 ,获得积分10
5秒前
明亮豆芽完成签到 ,获得积分10
6秒前
赖建琛完成签到 ,获得积分10
8秒前
花蝴蝶完成签到 ,获得积分10
10秒前
John完成签到 ,获得积分10
11秒前
monday关注了科研通微信公众号
11秒前
凌泉完成签到 ,获得积分10
18秒前
彭于晏应助小蓝采纳,获得10
26秒前
新帅完成签到,获得积分10
33秒前
ZH完成签到,获得积分10
34秒前
chenying完成签到 ,获得积分0
37秒前
43秒前
小蓝发布了新的文献求助10
47秒前
酱豆豆完成签到 ,获得积分10
47秒前
有终完成签到 ,获得积分10
48秒前
Xiaoli发布了新的文献求助10
56秒前
Guochunbao完成签到,获得积分10
57秒前
人工智能小配方完成签到,获得积分10
58秒前
仙女完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Xiaoli完成签到,获得积分10
1分钟前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
今天也要好好学习完成签到,获得积分10
1分钟前
小山己几完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI2S应助惜昭采纳,获得10
1分钟前
arsenal完成签到 ,获得积分10
1分钟前
深藏blue完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
桃李之乐应助JIN采纳,获得40
1分钟前
雪花完成签到 ,获得积分10
1分钟前
雨辰完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Vivian完成签到 ,获得积分10
2分钟前
淞淞于我完成签到 ,获得积分0
2分钟前
天仙狂醉完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
任性铅笔完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6353178
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8168028
关于积分的说明 17191451
捐赠科研通 5409215
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2863626
邀请新用户注册赠送积分活动 1840960
关于科研通互助平台的介绍 1689833